JPS6275917A - 薄膜磁気ヘツド - Google Patents
薄膜磁気ヘツドInfo
- Publication number
- JPS6275917A JPS6275917A JP21235285A JP21235285A JPS6275917A JP S6275917 A JPS6275917 A JP S6275917A JP 21235285 A JP21235285 A JP 21235285A JP 21235285 A JP21235285 A JP 21235285A JP S6275917 A JPS6275917 A JP S6275917A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- conductor
- thickness
- taper angle
- head
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- Magnetic Heads (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の利用分野〕
本発明は薄膜磁気ヘッドに係り、とくに記録再生効率に
すぐれ、低雑音で長寿命の信頼性に優れ量産に適した薄
膜磁気ヘッドに係る。
すぐれ、低雑音で長寿命の信頼性に優れ量産に適した薄
膜磁気ヘッドに係る。
従来の薄膜ヘッドのコイルは、たとえばジャーナル オ
ブ アプライド フィジックス（Ｊ、 ＡｐｐｌＰｈｙ
ｓ、） ５５ （６） （１９８４） ２２３５に
示されるようなものである。その代表的寸法は厚み３．
２μｍで、導体の最小線幅が３．５μｍ、最小線間隔が
１．５μｍで巻線数１７ターンの銅パターンからなり、
コイルの端から端までの距離が８３．５μｍである。こ
の例ではパターンはメッキ法で形成され、コイルの全抵
抗が１５Ωであることが示されている。一般にメッキ法
では、電解メッキするために用いたレジストフレームな
ど絶縁層の下の下地導電電極をメッキ膜形成後除去する
必要がある。
ブ アプライド フィジックス（Ｊ、 ＡｐｐｌＰｈｙ
ｓ、） ５５ （６） （１９８４） ２２３５に
示されるようなものである。その代表的寸法は厚み３．
２μｍで、導体の最小線幅が３．５μｍ、最小線間隔が
１．５μｍで巻線数１７ターンの銅パターンからなり、
コイルの端から端までの距離が８３．５μｍである。こ
の例ではパターンはメッキ法で形成され、コイルの全抵
抗が１５Ωであることが示されている。一般にメッキ法
では、電解メッキするために用いたレジストフレームな
ど絶縁層の下の下地導電電極をメッキ膜形成後除去する
必要がある。
ところが、メッキ膜は逆テーパ状（第１図でＯ〉９０度
）に、すなわち導体の下辺（基板面側）の長さの方が上
辺の長さよりも小さく形成される。
）に、すなわち導体の下辺（基板面側）の長さの方が上
辺の長さよりも小さく形成される。
このため、導体間隔が小さくなると隣接導体間の短絡が
急激に生じやすくなり、また下地膜の除去が困難になる
ので、大量生産が困難である。導体間隔を十分に広げ、
導体厚みよりも大きくしてやれば、このような困難はな
くなるが、コイルの全長が長くなる。したがって、磁路
長が長くなり、記録再生効率が低下したり、導体断面積
が小さくなって十分な記録電流が流せなくなったり、抵
抗が大きくなってヘッド雑音が増大するという問題が生
じる。
急激に生じやすくなり、また下地膜の除去が困難になる
ので、大量生産が困難である。導体間隔を十分に広げ、
導体厚みよりも大きくしてやれば、このような困難はな
くなるが、コイルの全長が長くなる。したがって、磁路
長が長くなり、記録再生効率が低下したり、導体断面積
が小さくなって十分な記録電流が流せなくなったり、抵
抗が大きくなってヘッド雑音が増大するという問題が生
じる。
薄膜ヘッドのコイルの形成法としては、メッキ法がもつ
とも一般的で、その他イオンミリング法。
とも一般的で、その他イオンミリング法。
リフトオフ法などで形成可能なことが知られているが、
メッキ法以外の方法で形成された銅のコイルは、導体幅
や導体間隔として各々５〜６μｍ程度、３〜４μｍ程度
のものしか発表されておらず、テーパ角０も高々６０度
以下と低い。そのため、十分な記録電流を流し、効率を
高くすることが不可能であった。
メッキ法以外の方法で形成された銅のコイルは、導体幅
や導体間隔として各々５〜６μｍ程度、３〜４μｍ程度
のものしか発表されておらず、テーパ角０も高々６０度
以下と低い。そのため、十分な記録電流を流し、効率を
高くすることが不可能であった。
本発明の目的は、量産性にすぐれ、すなわちヘッド形成
プロセスにおいてコイル導体間に短絡が生じず、かつ記
録再生効率が良好で、ヘッド雑音が小さい薄膜磁気ヘッ
ドを提供することにある。
プロセスにおいてコイル導体間に短絡が生じず、かつ記
録再生効率が良好で、ヘッド雑音が小さい薄膜磁気ヘッ
ドを提供することにある。
コイル導体の寸法、形状を選ぶことによって、コイル導
体間の短絡を防ぎ、量産可能な高効率低雑音ヘッドを実
現した。
体間の短絡を防ぎ、量産可能な高効率低雑音ヘッドを実
現した。
本発明の実施例を第１図により説明する。第１図はコイ
ル導体の主要部（もつとも導体が密につまった部分）の
断面を示す模式的な図である。基板４Ｊ−、方に上下部
面磁性層２，３間に導体幅Ｑ、導体間隔Ｓ、厚みｈ、テ
ーパ角θの銅コイルが形成されている。実際の薄膜ヘッ
ドにおいては、コイルが形成される部分の下地は平坦と
は限らず、いろいろな段差上に形成されるがここでは簡
単のため模式的に平坦な下地とした。また実際には導体
断面は完全な台形とは限らないが、その場合も大略筒１
−図のような断面であるので、実施例の説明と同様に考
えればよい。
ル導体の主要部（もつとも導体が密につまった部分）の
断面を示す模式的な図である。基板４Ｊ−、方に上下部
面磁性層２，３間に導体幅Ｑ、導体間隔Ｓ、厚みｈ、テ
ーパ角θの銅コイルが形成されている。実際の薄膜ヘッ
ドにおいては、コイルが形成される部分の下地は平坦と
は限らず、いろいろな段差上に形成されるがここでは簡
単のため模式的に平坦な下地とした。また実際には導体
断面は完全な台形とは限らないが、その場合も大略筒１
−図のような断面であるので、実施例の説明と同様に考
えればよい。
コイル１の巻線数を１７とし、磁路長Ｌ（コイル１を含
んで磁路が形成される主要部の端から端までの長さで磁
気ギャップ先端から−Ｌ下部両磁性層２，３が接触する
までの距離）を約１００μｍ一定し最小導体線幅Ｑ３μ
ｍ、最小導体間隔８２μｍ、厚みｈ約３．５μｍの銅コ
イル］を作製しく４） た。コイル長は約８３μｍである。イオンミリング法、
メッキ法、リフトオフ法などのパターン形成法を用いテ
ーパ角０を種々変化させてコイル１を作製した。基板４
に曲げ応力を加え、温度２００℃で、一般の記録電流程
度の５０ ｍ Ａの直流電流を流し、短絡断線などによ
る抵抗異常が起こるまで時間ｔを調べた結果を第２図に
示す。テーパ角が９０度以上７５度以下になると寿命が
急激に短くなることがわかる。この程度のテーパ角の導
体を形成する方法としてはりフトオフ法がもつとも適し
ていた。リフトオフ法については、たとえば［電子通信
学会総合全国大会講演論文集分冊１ｐ １９２Ｊに述べ
られている。テーパ角が７５度程度でコイルの抵抗値を
従来と同程度の１５Ω以下とするには導体の比抵抗は２
．５μΩ■以下、望ましくは２．０μΩ国以下とする必
要があった。
んで磁路が形成される主要部の端から端までの長さで磁
気ギャップ先端から−Ｌ下部両磁性層２，３が接触する
までの距離）を約１００μｍ一定し最小導体線幅Ｑ３μ
ｍ、最小導体間隔８２μｍ、厚みｈ約３．５μｍの銅コ
イル］を作製しく４） た。コイル長は約８３μｍである。イオンミリング法、
メッキ法、リフトオフ法などのパターン形成法を用いテ
ーパ角０を種々変化させてコイル１を作製した。基板４
に曲げ応力を加え、温度２００℃で、一般の記録電流程
度の５０ ｍ Ａの直流電流を流し、短絡断線などによ
る抵抗異常が起こるまで時間ｔを調べた結果を第２図に
示す。テーパ角が９０度以上７５度以下になると寿命が
急激に短くなることがわかる。この程度のテーパ角の導
体を形成する方法としてはりフトオフ法がもつとも適し
ていた。リフトオフ法については、たとえば［電子通信
学会総合全国大会講演論文集分冊１ｐ １９２Ｊに述べ
られている。テーパ角が７５度程度でコイルの抵抗値を
従来と同程度の１５Ω以下とするには導体の比抵抗は２
．５μΩ■以下、望ましくは２．０μΩ国以下とする必
要があった。
導体の比抵抗は導体膜の形成法によって大きく異なり、
メッキ法、スパッタ法、蒸着法の順で小さくなる。この
点からも蒸着法が主として膜形成に使われるリフトオフ
法がパターン形成法として有利である。
メッキ法、スパッタ法、蒸着法の順で小さくなる。この
点からも蒸着法が主として膜形成に使われるリフトオフ
法がパターン形成法として有利である。
銅以外の導体、Ａｆｉなどはエレクトロマイグレーショ
ンが大きく抵抗も大きいので薄膜ヘッドの導体としては
使用できない。銅は適当な反応性ガスがなく反応性スパ
ッタエッチ法ではパターニングできない。銅と基板ある
いは上層との密着性を向上させるためＣｒ、Ｔｉ等の中
間層を介在させるなど公知の方法を並用できることはも
ちろんである。
ンが大きく抵抗も大きいので薄膜ヘッドの導体としては
使用できない。銅は適当な反応性ガスがなく反応性スパ
ッタエッチ法ではパターニングできない。銅と基板ある
いは上層との密着性を向上させるためＣｒ、Ｔｉ等の中
間層を介在させるなど公知の方法を並用できることはも
ちろんである。
最小線幅および線間隔が５μｍをこえるパターンの場合
は、テーパ角によらず十分な長寿命があったが、コイル
巻線数を実用上十分な値にしようとすると、コイル長（
磁路長）が長くなりすぎて記録再生効率が急激に低下す
る。たとえば最小線幅５μｍ、最小線間隔を３．５μｍ
としたとき、１７ターンの巻線をすると、コイル長は１
４１μｍとなり、このコイルを有するヘッドを実際に作
製しようとすると、絶縁性とパターン合わせの精度から
、磁路長は約１６０μｍとなり、記録再生効率は約１０
％低下する。磁路長りの異なる薄膜磁気ヘッドを試作し
最適記録電流値から記録効率の比を求めたところ磁路長
〜１００μｍ以下（コイル長約８３μｍ以下）では記録
効率比はほとんど変化せず、１００μｍから１６０μｍ
（コイル要約１４１μｍ）の間では低下は著しくなく、
これをこえると急激に効率が悪くなることがわかる。し
たがって、１層で実用上十分な巻線数を得ようとすると
コイル長は１６１μｍ以下、すなわち最小線幅５μｍ以
下、線間隔３．５μｍ以下とすることが必要で、望まし
くはコイル長を８３μｍ以下、すなわち最小線幅３．５
μｍ未満、線間隔２．５μｍ以下がよい。またコイルを
２層化すれば多巻線に対し磁路長を短くできるので効率
の低下は防げるが、工程が増すので生産性に問題がある
。
は、テーパ角によらず十分な長寿命があったが、コイル
巻線数を実用上十分な値にしようとすると、コイル長（
磁路長）が長くなりすぎて記録再生効率が急激に低下す
る。たとえば最小線幅５μｍ、最小線間隔を３．５μｍ
としたとき、１７ターンの巻線をすると、コイル長は１
４１μｍとなり、このコイルを有するヘッドを実際に作
製しようとすると、絶縁性とパターン合わせの精度から
、磁路長は約１６０μｍとなり、記録再生効率は約１０
％低下する。磁路長りの異なる薄膜磁気ヘッドを試作し
最適記録電流値から記録効率の比を求めたところ磁路長
〜１００μｍ以下（コイル長約８３μｍ以下）では記録
効率比はほとんど変化せず、１００μｍから１６０μｍ
（コイル要約１４１μｍ）の間では低下は著しくなく、
これをこえると急激に効率が悪くなることがわかる。し
たがって、１層で実用上十分な巻線数を得ようとすると
コイル長は１６１μｍ以下、すなわち最小線幅５μｍ以
下、線間隔３．５μｍ以下とすることが必要で、望まし
くはコイル長を８３μｍ以下、すなわち最小線幅３．５
μｍ未満、線間隔２．５μｍ以下がよい。またコイルを
２層化すれば多巻線に対し磁路長を短くできるので効率
の低下は防げるが、工程が増すので生産性に問題がある
。
コイル導体の線幅と線間の大きさは、できるだけ導体断
面積の増すという観点からは線幅を広くとりたいが、線
間隔が狭くなると短絡の危険性が増すので、線間隔と線
幅との比は約０．７ とすることが実用上もつとも望
ましい。
面積の増すという観点からは線幅を広くとりたいが、線
間隔が狭くなると短絡の危険性が増すので、線間隔と線
幅との比は約０．７ とすることが実用上もつとも望
ましい。
また導体膜厚は、通電可能電流を確保するため概ね、最
小断面積を〜１ｏμ耐すなわち、厚みｈ〜１０／Ｑ、（
Ｑ：最小線幅）以上とする必要がある。
小断面積を〜１ｏμ耐すなわち、厚みｈ〜１０／Ｑ、（
Ｑ：最小線幅）以上とする必要がある。
［発明の効果〕
本発明によれば、記録再生効率にすぐれ、低雑音で長寿
命の信頼性に優れたヘッドを作製できるので、計算機用
大型ディスク装置を始め、中小型ディスク装置、ビデオ
ディスク装置用ヘッドとして大量に供給可能である。
命の信頼性に優れたヘッドを作製できるので、計算機用
大型ディスク装置を始め、中小型ディスク装置、ビデオ
ディスク装置用ヘッドとして大量に供給可能である。
第１図は薄膜ヘッドコイル主要部の断面図、第２図およ
び第３図は本発明の詳細な説明するための図である。 １・・・コイル、２・・・Ｌ部磁性層、３・・・下部磁
性層、徊 つ１キク１拳パ ［
び第３図は本発明の詳細な説明するための図である。 １・・・コイル、２・・・Ｌ部磁性層、３・・・下部磁
性層、徊 つ１キク１拳パ ［
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、テーパ角が７５度以上９０度未満、最小線幅が５μ
ｍ以下、最小線間隔が３．５μｍ以下、厚み２μｍ以上
のパターンであつて、比抵抗が２．５μΩｃｍ以下の銅
を少なくとも導体の１部としたコイルを有する薄膜磁気
ヘッド。 ２、最小線幅が３．５μｍ未満、最小線間隔が２．５μ
ｍ以下、厚み３．０μｍ以上であることを特徴とする特
許請求の範囲第１項記載のコイルを有する薄膜磁気ヘッ
ド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21235285A JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21235285A JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6275917A true JPS6275917A (ja) | 1987-04-07 |
Family
ID=16621119
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21235285A Pending JPS6275917A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | 薄膜磁気ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6275917A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4937227A (en) * | 1987-07-15 | 1990-06-26 | U.S. Philips Corp. | Thin-film magnetic head including an inductive transducing element |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21235285A patent/JPS6275917A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4937227A (en) * | 1987-07-15 | 1990-06-26 | U.S. Philips Corp. | Thin-film magnetic head including an inductive transducing element |
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